前言

轨道根数是描述在牛顿运动定律和万有引力定律的作用下的天体或航天器,在其开普勒轨道上运动时,确定其轨道必要的六个参数。由于运动的方式有许多种参数表示法,依照选定的测量装置不同,对相同的轨道,有几种不同的方式来定义轨道根数。

总结

  1. 半长轴 ,这个根数决定了卫星轨道形成的椭圆长半轴的长度和轨道的大小。同时,这个根数也决定了发射卫星到这个轨道需要多少能量,因为根据活力公式,一个确定轨道的机械能是固定的。
  2. 偏心率 ,跟椭圆的扁率是一个意思,代表轨道偏心的程度。偏心率近似等于零的轨道一般称为近圆轨道,此时地球质心几乎与轨道几何中心重合。偏心大于0小于1,轨道就呈椭圆状,偏心率越大轨道越扁。
  3. 轨道倾角 ,即轨道平面与赤道平面的夹角,用于描述轨道的倾斜程度,也就是轨道平面相对于地球赤道平面是什么样的。它决定了卫星星下点所能覆盖的地理高度,并对发射场和运载火箭的能力形成硬性约束。
  4. 升交点赤经 ,要在J2000坐标系也就是惯性系使用,它的原点在地球质心,参考平面是J2000平赤道面,Z轴向北指向平赤道面北极,X轴指向J2000平春分点,Y轴与X和Z轴组成直角右手系。
    卫星在轨道上运动从南半球向北半球运动的过程中经过赤道平面所处的天球赤经和春分点之间的角度就称之为升交点赤经。
  5. 近地点幅角 ,卫星从升交点开始到达近地点在轨道平面内所飞过的角度,代表了轨道朝向。
  6. 真近角 ,这是一个时变根数,用来描述某一个确定时刻卫星在轨道中所处的位置,是地心指向卫星和指向近地点矢量之间的夹角。
  7. 偏近点角是在轨道上的天体所在的位置投影在垂直于椭圆半长轴的外接圆上,并从椭圆的中心量度和近拱点(periapsis)方向之间的角度。
  8. 平近点角(Mean Anomaly)在轨道力学中是轨道上的物体在辅助圆上相对于中心点的运行角度,在测量上不同于其他的近点角,平近点角与时间的关系是线性的。因为与时间是线性的关系,因此要计算在轨道上两点之间移动所需的时间是非常容易的。